KR20210135737A - 모터 장치 - Google Patents

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KR20210135737A
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Abstract

모터 장치에 관한 발명이 개시된다. 본 발명에 따른 모터 장치는: 장착홀부를 구비하는 모터하우징; 모터하우징에 장착되고, 장착홀부와 연통되는 연결홀부를 구비하는 모터커버부; 장착홀부와 연결홀부의 내측으로 삽입되어 장착홀부와 연결홀부의 내측에 장착되는 장착안내부; 및 장착안내부를 관통하여 메인하우징에 결합되는 체결부재를 포함하고, 모터커버부는, 모터축부를 회전 가능하게 지지하는 베어링부; 베어링부의 외측에 배치되고, 모터하우징에서 메인하우징으로 열전달하는 방열부; 및 베어링부와 방열부를 수용하여 사출 성형되는 몰드부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

모터 장치{MOTOR DEVICE}
본 발명은 모터 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 인서트를 이용한 몰드 커버를 적용하는 모터 장치에 관한 것이다.
일반적으로 모터는, 전기에너지로부터 회전력을 얻을 수 있는 기계장치로, 스테이터(Stator)와 로터(Rotor)를 포함한다. 로터는 스테이터와 전자기적으로 상호 작용하도록 구성되며, 자기장과 코일에 흐르는 전류 사이에서 작용하는 힘에 의하여 회전할 수 있다.
모터는 외형을 형성하는 복수의 하우징과 커버를 포함하며, 커버는 모터회전축을 지지하면서 하우징에 체결된다.
종래 기술에서 커버는 복잡한 형상을 요구하고 있고, 적용될 수 있는 제조 공법이 한정적이다. 커버는 중량 및 강성을 고려했을 때 알루미늄 소재를 많이 사용하고, 주로 중력 주조 또는 다이캐스팅 주조를 통해 제작된다. 그러나 주조 시 소재의 로스율이 크고, 사상 및 후가공을 필요로 하기 때문에 제품 단가가 상승되는 문제점이 있다. 따라서 이를 개선할 필요성이 요청된다.
본 발명의 배경기술은 대한민국 공개특허공보 제10-2015-0020753호(2015.02.27 공개, 발명의 명칭: 유도모터의 냉각 및 오일 처닝 회전자 구조)에 개시되어 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위해 창출된 것으로, 본 발명의 목적은 인서트를 이용한 몰드 커버를 적용하는 모터 장치를 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 모터 장치는: 장착홀부를 구비하는 모터하우징; 상기 모터하우징에 장착되고, 상기 장착홀부와 연통되는 연결홀부를 구비하는 모터커버부; 상기 장착홀부와 상기 연결홀부의 내측으로 삽입되어 상기 장착홀부와 상기 연결홀부의 내측에 장착되는 장착안내부; 및 상기 장착안내부를 관통하여 메인하우징에 결합되는 체결부재를 포함하고, 상기 모터커버부는, 모터축부를 회전 가능하게 지지하는 베어링부; 상기 베어링부의 외측에 배치되고, 상기 모터하우징에서 상기 메인하우징으로 열전달하는 방열부; 및 상기 베어링부와 상기 방열부를 수용하여 사출 성형되는 몰드부를 포함한다.
본 발명에서 상기 베어링부와 상기 방열부는 금속 재질을 포함하여 이루어지고, 상기 몰드부는 플라스틱 재질을 포함하여 이루어진다.
본 발명에서 상기 방열부는, 중심부가 개구되고, 원반 형상으로 형성되는 방열몸체부; 상기 방열몸체부에서 상기 모터하우징 측으로 돌출 형성되고, 상기 모터하우징과 접하는 제1돌출부; 및 상기 방열몸체부에서 상기 메인하우징 측으로 돌출 형성되고, 상기 메인하우징과 접하는 제2돌출부를 포함한다.
본 발명에서 상기 모터하우징의 테두리에 상기 장착홀부가 위치되고, 상기 몰드부의 테두리에 상기 연결홀부가 위치된다.
본 발명에서 상기 장착안내부는, 상기 장착홀부와 상기 연결홀부의 내측에 설치되고, 중공형의 파이프 형상으로 이루어지는 안내몸체부; 및 상기 안내몸체부의 측면에 상기 안내몸체부의 길이방향을 따라 절개되어 형성되는 절개부를 포함한다.
본 발명에서 상기 체결부재는, 상기 안내몸체부를 관통하여 상기 메인하우징에 체결되는 체결몸체부; 및 상기 체결몸체부에 연결되며, 상기 모터하우징에 걸리는 머리부재를 포함한다.
본 발명에 따른 모터 장치에 의하면, 베어링부와 방열부가 플라스틱 재질의 몰드부에 의해 사출 형성되어 모터커버부를 형성하므로, 알루미늄 주조(다이캐스팅) 대비 소재의 로스 발생을 감소하여 별도의 공정을 필요로 하지 않기 때문에 생산 단가가 절감될 수 있다.
또한 본 발명에 따르면 모터커버부의 제작에 있어서 치수 안정성이 향상되고 후가공을 필요로 하지 않는다.
또한 본 발명에 따르면 장착안내부가 장착홀부와 연결홀부의 내측으로 삽입되어 모터하우징에 모터커버부를 고정시킨 상태에서, 체결부재가 장착안내부를 관통하여 메인하우징에 체결되므로 체결부재 및 연결홀부의 개수가 감소되어 생산원가를 절감할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 모터 장치를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1의 A-A를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 방열부를 개략적으로 도시한 저면사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 모터 장치에서 장착안내부와 체결부재가 분리된 상태를 도시한 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 장착안내부와 체결부재가 모터하우징에서 분리된 상태를 도시한 사시도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 연결홀부의 내측에 장착안내부가 위치된 상태를 개략적으로 도시한 평면도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 모터 장치의 정면도이다.
이하 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 모터 장치를 설명한다. 설명의 편의를 위해 자동차에 설치되는 모터 장치를 예로 들어 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다.
또한 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 모터 장치를 개략적으로 도시한 사시도이고, 도 2는 도 1의 A-A를 개략적으로 도시한 단면도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 방열부를 개략적으로 도시한 저면사시도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 모터 장치에서 장착안내부와 체결부재가 분리된 상태를 도시한 사시도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 장착안내부와 체결부재가 모터하우징에서 분리된 상태를 도시한 사시도이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 연결홀부의 내측에 장착안내부가 위치된 상태를 개략적으로 도시한 평면도이고, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 모터 장치의 정면도이다.
도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 모터 장치(1)는 모터하우징(100), 모터커버부(200), 장착안내부(300)를 포함한다.
모터하우징(100)은 장착홀부(12)를 구비하는 것으로, 고정자의 외측을 감싸는 형상으로 설치되는 기술사상 안에서 다양한 형상으로 형성될 수 있다.
일 실시예에 따른 모터하우징(100)은 원통 형상으로 형성되며, 모터하우징(100)의 일측(도 4 기준 좌측)은 차폐되며 타측(도 4 기준 우측)에는 모터커버부(200)가 설치된다. 모터커버부(200)와 마주하는 모터하우징(100)의 테두리를 따라 장착홀부(110)가 구비된다.
장착홀부(110)는 장착안내부(30)가 내측으로 삽입되어 걸릴수 있도록 장착홀부(12)의 내경은 장착안내부(300)의 안내몸체부(310)의 외경과 같거나 설정된 범위 내에서 증감될 수 있다. 장착홀부(110)는 원형의 홀을 형성하며 모터하우징(100)의 길이방향으로 연장된다.
모터하우징(100)의 측방향으로 전선부재(140)가 연장되며, 전선부재(140)를 통해 공급된 전원에 의해 모터 장치(1)가 구동된다. 전선부재(140)는 전력이 입력 또는 출력되는 파워터미널(Power Terminal)을 포함하여 이루어진다.
모터커버부(200)는 모터하우징(100)에 연이어 장착되고, 장착홀부(110)와 연통되는 연결홀부(231)를 구비한다. 모터커버부(200)는 모터하우징(10)에 결합되어 모터하우징(100)의 개구된 타측(도 1 기준 우측)을 차폐한다. 모터하우징(100)의 테두리에는 장착홀부(110)가 위치하며, 장착홀부(110)에 연통되는 연결홀부(231)가 모터커버부(200)의 몰드부(230)의 테두리에 위치한다.
연결홀부(231)는 모터커버부(200)의 회전방향을 따라 곡선을 형성하는 장공 형상의 홀로 형성될 수 있으며, 원주 방향으로 연장된 장공 형상의 홀로 형성될 수도 있다.
연결홀부(231)가 원형 또는 장공으로 형성되므로, 모터하우징(100)에 모터커버부(200)가 접한 상태에서 장착안내부(300)에 의해 1차 고정이 이루어질 때, 모터커버부(200)의 위치 보정이 용이하게 이루어질 수 있다. 연결홀부(231)의 내측에 장착안내부(300)가 위치하는 경우, 장착안내부(300)의 절개부(320)에 의해 절개 형성된 안내몸체부(320)가 연결홀부(231)의 내측으로 탄성력을 제공하여 모터커버부(200)의 이동을 구속한다.
모터커버부(200)의 내측에는 커플러(240)가 회전 가능하게 설치된다. 커플러(240)는 메인하우징(400)의 내측에 구비된 기어(도시생략)에 맞물려서 동력을 전달한다.
모터커버부(200)는 베어링부(210), 방열부(220), 몰드부(230)를 포함한다. 베어링부(210)는 모터하우징(100)의 내부에 장착되는 모터축부(120)를 회전 가능하게 지지한다. 베어링부(210)는 스틸 등의 금속 재질을 포함하여 이루어진다.
방열부(220)는 베어링부(210)의 외측에 배치되고, 모터하우징(100)에서 메인하우징(400)으로 열을 전달한다. 방열부(220)는 열전달 계수가 우수한 구리, 알루미늄, 스틸 등의 금속 재질을 포함하여 이루어진다. 방열부(220)를 통해 모터하우징(100) 측의 열이 메인하우징(400) 측으로 전달되어, 열과부하 발생을 감소시킬 수 있다.
방열부(220)는 방열몸체부(221), 제1돌출부(223), 제2돌출부(225)를 포함한다. 방열몸체부(221)는 중심부가 개구되고, 원반 형상으로 형성된다. 방열몸체부(221)의 일측(도 2 기준 상측)에 베어링부(210)가 배치된다. 방열몸체부(221)의 개구된 중심부에 모터축부(120)가 관통된다.
제1돌출부(223)는 방열몸체부(221)에서 모터하우징(100) 측으로 돌출 형성되고, 모터하우징(100)과 접한다. 제2돌출부(225)는 방열몸체부(221)에서 메인하우징(400) 측으로 돌출 형성되고, 메인하우징(400)과 접한다.
모터하우징(100)과 접하는 제1돌출부(223)를 통해, 모터하우징(100)의 열이 전달되고, 메인하우징(400)과 접하는 제2돌출부(225)를 통해 메인하우징(400)으로 열이 전달된다. 도 2에는 열의 전달 방향이 화살표로 도시되어 있다.
몰드부(230)는 베어링부(210)와 방열부(220)를 수용하여 인서트 사출 성형된다. 몰드부(230)는 베어링부(210)와 방열부(220)를 수용하여 사출 성형되어, 일체화된다. 몰드부(230)는 플라스틱 재질을 포함하여 이루어진다. 몰드부(230)의 테두리에 연결홀부(231)가 위치한다.
금속 재질의 베어링부(210)와 방열부(220)가 플라스틱 재질의 몰드부(230)에 의해 사출 형성되어 모터커버부(200)를 형성하므로, 소재의 로스 발생을 감소하여 별도의 공정을 필요로 하지 않기 때문에 생산 단가가 절감될 수 있다.
몰드부(230)는 플라스틱을 원료로 성형되므로 모터 장치(1)의 중량을 감소시킬 수 있다. 또한 몰드부(230)는 알루미늄 대비 저렴한 플라스틱을 재료로 사용하므로 생산원가를 절감할 수 있다.
장착안내부(300)는 장착홀부(110)와 연결홀부(231)의 내측으로 삽입되어 장착홀부(110)와 연결홀부(231)의 내측에 장착된다. 장착안내부(300)는 안내몸체부(310)와 절개부(320)를 포함한다.
안내몸체부(310)는 장착홀부(110)와 연결홀부(213)의 내측에 설치되고, 중공형의 파이프 형상으로 형성된다. 절개부(320)는 안내몸체부(310)의 측면에 안내몸체부(310)의 길이방향을 따라 절개되어 형성된다. 안내몸체부(310)의 외경은 장착홀부(110)와 연결홀부(213)보다 더 크게 형성된다. 안내몸체부(310)는 절개부(320)에 의해 장착홀부(110)와 연결홀부(213)에 압축되어 삽입되고, 장착홀부(110)와 연결홀부(213)의 내측을 향해 탄성력을 제공하여, 모터커버부(200)의 이동을 구속한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 모터 장치(1)는 체결부재(500)를 더 포함한다. 체결부재(500)는 장착안내부(300)의 안내몸체부(310)를 관통하여 메인하우징(400)에 결합된다. 체결부재(500)는 체결몸체부(510)와 머리부재(520)를 포함한다.
체결몸체부(510)는 머리부재(520)에서 연장되어 안내몸체부(310)의 내측을 관통하여 메인하우징(400)에 체결된다. 체결몸체부(510)의 외측에는 나사산이 형성되므로 메인하우징(400)에 구비된 나사홀부(미도시)에 체결될 수 있다.
머리부재(520)는 체결몸체부(510)에 연결되며, 모터하우징(100)에 걸린다. 머리부재(520)는 육각렌치나 드라이버 등 공구를 사용하여 회전할 수 있으며, 장착홀부(110)의 외측에 위치하는 모터하우징(100)에 걸린 상태로 고정된다.
이하에서는 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 모터 장치(1)의 작동상태를 상세히 설명한다.
도 4와 도 5에 도시된 바와 같이, 모터하우징(100)의 장착홀부(110)와 모터커버부(200)의 연결홀부(231)가 서로 연통되도록 위치시킨 후에, 장착안내부(300)를 장착홀부(110)로 삽입시켜 연결홀부(231)를 향하여 이동시킨다.
장착안내부(300)가 장착홀부(110)와 연결홀부(231)의 내측에 위치하면, 장착안내부(300)의 절개 형성된 안내몸체부(310)가 장착홀부(110)와 연결홀부(231)의 내측에 접하므로 모터커버부(200)의 회전을 구속한다. 장공 형상의 연결홀부(231)를 통해 모터커버부(200)를 일정 각도 회전시킬 수 있으므로 모터커버부(20)의 조정이 가능하며, 이로 인하여 모터위치센서의 정밀도를 높일 수 있다.
체결부재(500)의 체결몸체(510)가 장착홀부(110)와 연결홀부(231)의 내측에 위치한 안내몸체부(310)의 내측을 관통하여 메인하우징(400)에 체결된다. 따라서 체결부재(500)가 모터하우징(100)과 모터커버부(200)를 관통하여 메인하우징(400)에 고정되므로 모터하우징(100)과 모터커버부(200)와 메인하우징(400)을 고정시키는 체결부재(500) 및 연결홀부(231)의 개수가 감소되며, 이에 따른 제품의 중량도 감소될 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따르면 장착안내부(300)가 장착홀부(110)와 연결홀부(231)의 내측으로 삽입되어 모터하우징(100)에 모터커버부(200)를 고정시킨 상태에서, 체결부재(500)가 장착안내부(300)를 관통하여 메인하우징(400)에 체결되므로 체결부재(500) 및 연결홀부(231)의 개수가 감소되어 생산원가를 절감할 수 있다.
본 발명에 따른 모터 장치에 의하면, 베어링부(210)와 방열부(220)가 플라스틱 재질의 몰드부(230)에 의해 사출 형성되어 모터커버부(200)를 형성하므로, 알루미늄 주조(다이캐스팅) 대비 소재의 로스 발생을 감소하여 별도의 공정을 필요로 하지 않기 때문에 생산 단가가 절감될 수 있다.
또한 본 발명에 따르면 모터커버부(200)의 제작에 있어서 치수 안정성이 향상되고 후가공을 필요로 하지 않는다.
또한 본 발명에 따르면 장착안내부(300)가 장착홀부(110)와 연결홀부(231)의 내측으로 삽입되어 모터하우징(100)에 모터커버부(200)를 고정시킨 상태에서, 체결부재(500)가 장착안내부(300)를 관통하여 메인하우징(400)에 체결되므로 체결부재(500) 및 연결홀부(231)의 개수가 감소되어 생산원가를 절감할 수 있다.
본 발명은 도면에 도시되는 일 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
1: 모터 장치 100: 모터하우징
110: 장착홀부 140: 전선부재
200: 모터커버부 210: 베어링부
220: 방열부 230: 몰드부
231: 연결홀부 300: 장착안내부
310: 안내몸체부 320: 절개부
400: 메인하우징 500: 체결부재
510: 체결몸체부 520: 머리부재

Claims (6)

  1. 장착홀부를 구비하는 모터하우징;
    상기 모터하우징에 장착되고, 상기 장착홀부와 연통되는 연결홀부를 구비하는 모터커버부;
    상기 장착홀부와 상기 연결홀부의 내측으로 삽입되어 상기 장착홀부와 상기 연결홀부의 내측에 장착되는 장착안내부; 및
    상기 장착안내부를 관통하여 메인하우징에 결합되는 체결부재를 포함하고,
    상기 모터커버부는,
    모터축부를 회전 가능하게 지지하는 베어링부;
    상기 베어링부의 외측에 배치되고, 상기 모터하우징에서 상기 메인하우징으로 열전달하는 방열부; 및
    상기 베어링부와 상기 방열부를 수용하여 사출 성형되는 몰드부를 포함하는 것을 특징으로 하는 모터 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 베어링부와 상기 방열부는 금속 재질을 포함하여 이루어지고,
    상기 몰드부는 플라스틱 재질을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 모터 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 방열부는,
    중심부가 개구되고, 원반 형상으로 형성되는 방열몸체부;
    상기 방열몸체부에서 상기 모터하우징 측으로 돌출 형성되고, 상기 모터하우징과 접하는 제1돌출부; 및
    상기 방열몸체부에서 상기 메인하우징 측으로 돌출 형성되고, 상기 메인하우징과 접하는 제2돌출부를 포함하는 것을 특징으로 하는 모터 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 모터하우징의 테두리에 상기 장착홀부가 위치되고,
    상기 몰드부의 테두리에 상기 연결홀부가 위치되는 것을 특징으로 하는 모터 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 장착안내부는,
    상기 장착홀부와 상기 연결홀부의 내측에 설치되고, 중공형의 파이프 형상으로 이루어지는 안내몸체부; 및
    상기 안내몸체부의 측면에 상기 안내몸체부의 길이방향을 따라 절개되어 형성되는 절개부를 포함하는 것을 특징으로 하는 모터 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 체결부재는,
    상기 안내몸체부를 관통하여 상기 메인하우징에 체결되는 체결몸체부; 및
    상기 체결몸체부에 연결되며, 상기 모터하우징에 걸리는 머리부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 모터 장치.
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